Uniwersytet Warszawski, Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Laboratorium z biologii molekularnej i biotechnologii A

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-1CHMLBMAL5
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Laboratorium z biologii molekularnej i biotechnologii A
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty minimum programowego dla studentów 5-go semestru (S1-CHM)
Punkty ECTS i inne: 6.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

obowiązkowe

Założenia (opisowo):

Znajomość podstaw chemii organicznej, biochemii, technologii chemicznej, biologii komórki. Podstawowa wiedza teoretyczna z zakresu biochemii, biologii molekularnej oraz biologii komórki oraz mikrobiologii. Znajomość jęz. angielskiego na poziomie pozwalającym na zrozumienie publikacji naukowych.

Tryb prowadzenia:

mieszany: w sali i zdalnie

Skrócony opis:

Zajęcia laboratoryjne łączą w sobie podstawowe ćwiczenia z biologii molekularnej oraz zastosowania jej aspektów w biotechnologii, ze szczególnym uwzględnieniem biotechnologii przemysłowej oraz biotechnologii medycznej.

Zajęcia laboratoryjne są podzielone na ćwiczenia odbywające się w cyklach jedno- lub dwudniowych. Zajęcia dotyczą podstawowych metod hodowli mikroorganizmów, wykorzystania mikroorganizmów do otrzymywania substancji użytecznych przemysłowo i substancji o aktywnych biologicznie, klonowania i manipulacji DNA, izolowania białek w tym białek rekombinowanych, metod biologii molekularnej organizmów żywych, hodowli komórkowych do zastosowania w inżynierii tkankowej oraz podstawowej analizy sekwencji DNA i posługiwania się bioinformatycznymi bazami danych.

Pełny opis:

W takcie laboratoriów prowadzone będą ćwiczenia mające na celu ukazać studentom możliwości zastosowania biologii molekularnej i biotechnologii w celu otrzymywania substancji o znaczeniu biologicznym, układów diagnostycznych oraz biomamteriałów i bionanomateriałów. Proponowany zestaw ćwiczeń:

Ćwiczenie 1, ćwiczenie 2: Podstawowe techniki laboratoryjne w pracowni mikrobiologicznej i biotechnologii. Ćwiczenie obejmuje zagadnienia związane z: zasady pracy jałowej, sterylizacja podłoży, narzędzi i odczynników, typy podłoży do hodowli mikroorganizmów, metody posiewu i oceny liczby komórek, monitorowanie dynamiki wzrostu hodowli mikrobiologicznej, sposoby przechowywania preparatów biologicznych (kwasy nukleinowe, białka, preparaty komórkowe) (cykl dwóch zajęć)

Ćwiczenie 3: Testy immunochromatograficzne w zastosowaniach medycznych. Wykorzystywane techniki: synteza reporterów (nanocząstki Au), koniugacja ligandów/przeciwciał do reporterów, wykonanie testu przepływu bocznego na wybrane anality.

Ćwiczenie 4: Wykorzystanie przeciwciał do identyfikacji białek. Wykorzystywane techniki: chromatograficzne oczyszczanie przeciwciał, immunoprecypitacja.

Ćwiczenie 5: Analiza genetyczna patogenów (mikroorganizmów). Techniki: hodowla bakterii, izolacja DNA, PCR, elektroforeza DNA, sekwencjonowanie (teoria), analiza filogenetyczna sekwencji DNA (metody bioinformatyczne)

Ćwiczenie 6, ćwiczenie 7: Biotechnologiczne metody otrzymywania produktów drożdżowych stosowanych w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Techniki: hodowla kultur drożdżowych Torula oraz Saccharomyces cerevisiae, rozdział biomakromolekuł w przemyśle biotechnologicznym z wykorzystaniem technik klasycznych oraz dializy/ultrafiltracji, enzymatyczna konwersja biomakromolekuł w celu otrzymania surowców prekursorów farmaceutycznych i spożywczych.

Ćwiczenie 8: Zastosowanie mikroorganizmów w syntezach półproduktów farmaceutycznych. Techniki: hodowla kultur drożdżowych i bakteryjnych, reakcje w bioreaktorach oraz reakcje z wykorzystaniem metabolitów i enzymów pochodzenia mikrobiologicznego do syntezy półproduktów farmaceutycznych, analiza otrzymanych produktów z wykorzystaniem technik analitycznych i preparatywnych chemii organicznej (chiralne HPCL, NMR, MS, TLC, chromatografia flash)

Ćwiczenie 9: Biodruk 3D z wykorzystaniem kultur bakteryjnych w matrycy hydrożelowej. Techniki: hodowla kultur bakteryjnych, tworzenie hydrożeli z bakterii, druk żyjących hydrożeli za pomocą drukarki 3D, testy przeżyciowe otrzymanego materiału.

Ćwiczenie 10, ćwiczenie 11: Klonowanie molekularne fragmentu DNA. Techniki: amplifikacja fragmentu DNA lub jego wycięcie, modyfikację i wklejenie do wektora docelowego oraz transformację do komórek gospodarza i selekcję. Wykorzystanie enzymów, techniki PCR oraz elektroforezy na żelu agarozowym

Literatura:

"Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej". Redakcja: Jerzy Bal. Wydawca: PWN. Język wydania: polski. ISBN: 978-83-01-16665-6. Rok wydania 2013

"Biotechnologia molekularna. Geneza, przedmiot, perspektywy badań i zastosowań. Wydanie: Warszawa, 1, 2007. Autor: Jerzy Buchowicz. Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Efekty uczenia się:

Ma podstawową wiedzę w wybranych obszarów biotechnologii organizmów prokariotycznych i eukariotycznych oraz rozumie związki i zależności między różnymi specjalnościami biotechnologii.

Wykazuje znajomość podstaw nauk przyrodniczych prowadzących do wykorzystania organizmów żywych w otrzymywaniu substancji i materiałów funkcjonalnych.

Wykazuje wiedze w zakresie wykorzystania organizmów żywych, w tym w szczególności organizmów modyfikowanych genetycznie, do otrzymywania substancji biologicznie aktywnych.

Rozumie zastosowanie mechanizmów immunologicznych w zakresie prewencji chorób oraz ich detekcji.

Wykazuje wiedzę w zakresie otrzymywania produktów biotechnologicznych wymagających dodatkowych procesów chemicznych.

Wykazuje wiedzę w zakresie zastosowania zdobyczy biotechnologii we inżynierii tkankowej, ze szczególnym uwzględnieniem biodruku 3D.

Wykazuje znajomość podstawowych medycznych metod diagnostycznych bazujących na biotechnologii, ze szczególnym uwzględnieniem metod detekcji i obrazowania.

Wykazuje znajomość współczesnych metod zastosowania nanobiomateriałów w biotechnologii oraz medycynie.

Rozumie korelację pomiędzy biologią molekularną, biotechnologią w szczególności biotechnologią medyczną, a chemią organiczną i biochemią.

Rozumie korelację pomiędzy poszczególnymi specjalnościami biotechnologicznymi w szczególności pomiędzy biotechnologią czerwoną (medyczną), a biotechnologią zieloną, żółtą i niebieską.

Wykazuje znajomość podstawowego słownictwa w dziedzinie biotechnologii w tym w szczególności biotechnologii medycznej.

Wykazuje umiejętność czytania ze zrozumieniem literatury fachowej w języku nowożytnym (angielskim) i komunikowania się na podstawowym poziomie.

Wykazuje umiejętność wykorzystania dostępnych źródeł informacji, w tym ze źródeł elektronicznych.

Wykazuje zrozumienie zjawisk i procesów biologicznych istotnych dla funkcjonowania organizmów żywych ich zastosowania w biotechnologii, w szczególności biotechnologii medycznej

Posiada wiedzę o podstawowych metodach wykorzystywanych w identyfikacji i charakteryzacji biomolekuł i organizacji laboratorium badawczego.

Zna zasady formułowania hipotez, budowy modeli i formułowania teorii w kontekście koncepcji rozwoju biologii molekularnej i biotechnologii.

Posiada świadomość kontrowersji etycznych związanych z różnymi aspektami biologii molekularnej i biotechnologii.

Posiada zaawansowaną wiedzę z matematyki pozwalającą na zrozumienie, ilościowy opis i/lub modelowanie procesów chemicznych i/lub biotechnologicznych.

Zna zasady bezpiecznej pracy oraz zagrożenia chemiczne i biologiczne w laboratorium badawczym/pomiarowym.

Metody i kryteria oceniania:

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną ocen cząstkowych z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych. Oceny cząstkowe otrzymywane są przez studenta na podstawie kolokwium wejściowego i/lub kolokwium zaliczeniowego z danego ćwiczenia; w tym drugim przypadku podstawą może być dyskusja wyników bazująca na sprawozdaniu. W trakcie semestru student może nie uczestniczyć w jednym ćwiczeniu laboratoryjnym, przy czym jest to uwzględniane w średniej ocen cząstkowych jako ocena 0.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2021/22" (zakończony)

Okres: 2021-10-01 - 2022-02-20
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Laboratorium, 90 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Wójcik
Prowadzący grup: Paweł Majewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-01-29
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Laboratorium, 90 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Michał Wójcik
Prowadzący grup: Paweł Majewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki.
ul. Banacha 2
02-097 Warszawa
tel: +48 22 55 44 214 https://www.mimuw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-2277e6a31 (2022-08-19)